Выполнили: Вогман М.М. / Алексеев А.И.
Тема 4: Информационные технологии подготовки и оперативного управления производством: MES-система ФОБОС, MES-система PolyPlan: внедрения за 2-3 последних года, использование.
План:
1. Дать определение новым технологиям используемых в современных реалиях.
1.1 Информационные технологии в управлении производством.
1.2 Легкие САПР
1.3. САПР среднего уровня
1.4. Тяжелые САПР
2. Технологическая подготовка производства
2.1.Система «ФОБОС»
2.2. MES-система для машиностроения PolyPlan
3. Список используемой литературы
Новые технологии, основанные на компьютерной технике, требуют радикальных изменений организационных структур менеджмента, его регламента, кадрового потенциала, системы документации, фиксирования и передачи информации. Особое значение имеет внедрение информационного менеджмента, значительно расширяющее возможности использования компаниями информационных ресурсов. Развитие информационного менеджмента связано с организацией системы обработки данных и знаний, последовательного их развития до уровня интегрированных автоматизированных систем управления, охватывающих по вертикали и горизонтали все уровни и звенья производства и сбыта.
Информационные технологии в управлении производством
Несмотря на затянувшийся экономический спад и нехватку средств у предприятий, современные компьютерные технологии постепенно становятся повседневным инструментом руководителей. Наиболее дальновидные и грамотные менеджеры, управляющие промышленными предприятиями, осознают необходимость серьезных вложений в реконструкцию и переоснащение не только основных производственных мощностей, но и систем управления.
За прошедшие несколько лет в России и СНГ практически не осталось организаций, которые не применяли бы информационные технологии для автоматизации управленческих работ.
Для успешного функционирования промышленных предприятий в современных условиях важнейшую роль играют информационные технологии, позволяющие не только решать широкий круг задач в сфере автоматизации финансово-хозяйственной и управленческой деятельности, но и осуществлять комплексную автоматизацию основных технологических и производственных процессов.
Особую актуальность автоматизация процессов управления приобретает в России сегодня, когда после длительного спада наметился определенный подъем отечественного промышленного производства, и впервые за последние годы появилась реальная возможность технического переоснащения существующих производственных мощностей для подготовки и выпуска конкурентоспособной продукции.
К сожалению, пока не все руководители предприятий понимают, что реальная автоматизация управления состоится только в том случае, когда новые компьютерные технологии появятся на рабочем месте каждого работника аппарата управления, и уделяют основное внимание решению только оперативных задач, выделяя на них значительные финансовые ресурсы.
В настоящее время на российских промышленных предприятиях значительно интенсивнее, чем год или два назад, идет процесс внедрения систем автоматизированного управления. В современных условиях использование автоматизированных систем позволяет резко сократить сроки разработки и изготовления новых изделий, значительно повысить качество управления этими видами работ.
Сейчас российский пользователь имеет возможность выбора многих зарубежных и отечественных систем управления разного класса и разной стоимости. Экономическая ситуация на рынке также складывается в пользу предприятий: отмечается рост промышленного производства, появляются реальные инвесторы.Основной способ совершенствования работы предприятий в настоящее время - внедрение современных компьютерных технологий управления. При этом затраты на автоматизацию труда сотрудников аппарата управления несопоставимы с затратами на автоматизацию производства, а реальный экономический эффект может быть весьма значительным.
Компьютерная обработка информации предполагает сетевые технологии, предназначенные для коллективной работы пользователей в информационно-вычислительных сетях. Локальные сети объединяют все службы фирмы, ускоряют документооборот, хранят необходимую информацию и предоставляют ее работникам фирмы.
Новейшие достижения в области микроэлектроники привели к новым концепциям в организации информационных служб. Благодаря высокопроизводительным и экономичным микропроцессорам информационно-вычислительные ресурсы приближаются к рабочим местам менеджеров, бухгалтеров, плановиков, администраторов, инженеров и других категорий работников. Совершенствуются персональные системы обработки данных, автоматизированные рабочие места на базе персональных компьютеров, которые по стоимости приближаются к терминалам, а по возможностям - к ЭВМ третьего поколения. На этой основе в 80-х годах наметилась тенденция развития информационно-вычислительной техники - создание локальных вычислительных сетей различного назначения. Однако, в ближайшее время, в силу сложившихся экономических условий, самыми распространенными станут локальные вычислительные сети коммерческого назначения.
В условиях рыночной экономики информация выступает как один из основных товаров. Успех коммерческой и предпринимательской деятельности связан с муниципальными, банковскими, биржевыми информационными системами, информатизации оптовой и розничной торговли, торговых домов, служб управления трудом и занятостью, созданием банка данных рынка товаров и услуг, развитием центров справочной и аналитико-прогнозной котировочной информации, электронной почты, электронного обмена данными. Как правило, работа этих систем базируется на локальных вычислительных сетях различной архитектуры, или их объединениях, получивших название корпоративных сетей.
В это время проявилась и другая сторона применения персональной вычислительной техники. Являясь существенным подспорьем в автоматизации ряда рутинных работ, широко распространенные персональные ЭВМ в ряде случаев не обеспечивали создание достаточно мощных автоматизированных информационных систем на базе локальных вычислительных сетей. Для таких автоматизированных информационных систем потребовалось использование в локальных вычислительных сетях компьютеров, рассчитанных на эффективную работу в сети. В локальные сети стали объединять ПК, мини-ЭВМ, большие ЭВМ, рабочие станции и специальные ЭВМ, концентрирующие сетевые ресурсы, - серверы.
Наличие в офисе, конторе, учреждении, на предприятии, в цехе локальных вычислительных сетей создает для пользователей принципиально новые возможности интегрального характера, благодаря прикладным системам ПК и другому оборудованию сети. Организуется автоматизированный документооборот, создаются различные массивы управленческой, коммерческой и другой информации общего назначения и персонально используются вычислительные ресурсы всей сети, а не только отдельного ПК. Появляются возможности использования различных средств или инструментов решения определенных профессиональных задач (например, средств машинной графики, подготовки отчетов, ведомостей, докладов, публикаций и других документов). Кроме организации внутренних служб, локальные вычислительные сети позволяют организовать внешние по отношению к обслуживаемому учреждению службы, такие, как телексная (телетайпная) связь, почтовая корреспонденция, электронные доски объявлений, газеты, а также выход в глобальные (региональные) сети ЭВМ и использование их услуг.
На современном этапе технического прогресса для автоматизации управленческих работ все шире используют системы автоматизированного проектирования (САПР).
Сегодня на российском рынке САПР активно работает целый ряд компаний, предлагающих как самостоятельные продукты, предназначенные для автоматизации отдельных управленческих, проектных и конструкторских задач, так и компании, поставляющие полнофункциональные интегрированные решения, способные охватить весь технологический цикл подготовки производства. Предлагаемые решения можно условно разделить на три больших класса.
1.1 Легкие САПР.
К данному классу систем относится целый ряд продуктов, предназначенных для использования в автономном режиме на локальном компьютере или в составе корпоративной сети. К числу наиболее известных таких систем относятся AutoCAD (AutoDesk Inc., США), Компас-График (АО Аскон, Россия), CADdy (Ziegler, Германия). По своей сути такая САПР позволяет существенно облегчить процедуру управления подготовкой конструкторской документации.
В зависимости от конкретных областей использования такой САПР разработчики, как правило, подготавливают и поставляют пользователям различные библиотеки и другие специализированные программные средства, которые могут быть эффективно использованы в процессе управления проектированием.
Программные продукты данного класса могут сильно отличаться друг от друга по целевому назначению: сюда можно отнести как бухгалтерские, так и складские и торговые системы. Но, тем не менее, эти системы имеют много общих черт:
невысокая требовательность к выделяемым ресурсам. Системы данного класса могут работать под управлением современных промышленных СУБД, однако могут эксплуатироваться и на небольших предприятиях. Количество возможных пользователей такой системы колеблется от 1 до нескольких десятков.
подразумевается, что пользователь может приобрести, установить и начать эксплуатацию самостоятельно, однако разработчики стараются делать программы с как можно более широкими возможностями, что позволяет интегрировать такие системы с другими системами этого и более высокого классов.
1.2 САПР среднего уровня.
Данный класс систем позволяет реализовать комплекс управленческих функций, осуществлять не только двухмерное, но и трехмерное проектирование сложных объектов, используя параметризацию, с одновременным построением математической модели объекта и анализом его функционирования в реальных физических условиях. Среди систем данного класса преобладают продукты зарубежного производства, которые для возможности эффективного использования проходят необходимую адаптацию с помощью локальных партнеров к российским условиям эксплуатации. Силами локальных партнеров также осуществляется установка системы, последующее сопровождение и обучение персонала. К числу наиболее известных систем данного класса следует отнести в первую очередь SolidWorks одноименной американской компании, SolidEdge (Unigraphics Solutions, США), Autodesk Mechanical Desktop (AutoDesk Inc.), Компас 3D (компания Аскон).
Появление систем среднего уровня обусловлено потребностью в программном продукте с более широкими возможностями, нежели системы начального уровня. Таким образом, некоторые производители на основе современных способов и средств разработки создали готовые решения для довольно широкого круга потребностей предприятия. В состав таких систем обычно входят следующие подсистемы:
-бухгалтерский учет
-управление производством
-материально-техническое снабжение и сбыт
-планирование
-производство.
Несмотря на способность таких систем вести учет практически по всем направлениям деятельности предприятия, некоторые подсистемы реализованы в них в весьма усеченном виде. Тем не менее, количество различных параметров настройки у такой системы достигает значительного числа, что приводит потребителя к неспособности самостоятельно установить продукт. Зачастую, большую часть стоимости программного продукта среднего уровня составляют услуги по установке и настройке системы, сервисное обслуживание. Дороговизна таких систем делает их недоступными для небольших фирм.
Немаловажным минусом подобной системы является то, что успех внедрения системы среднего уровня во многом зависит от качества выполнения анализа деятельности предприятия.
1.3 Тяжелые САПР.
Это так называемый класс САПР полного цикла, предназначенных для полной автоматизации всех бизнес процессов от формулировки идеи, до ее реализации. Такие системы ориентированы на взаимодействие с локальными и корпоративными сетями, объединяющими автоматизированные рабочие места работников аппарата управления, системы трехмерного проектирования, современное производственное оборудование, транспортные средства и торговые площади. В связи с их очень высокой стоимостью в настоящее время платежеспособный спрос на подобные системы в России и СНГ объективно невелик и область их применения достаточно ограничена.
Выбор той или иной САПР в каждом конкретном случае определяется потребностями предприятия, существующими особенностями систем управления, подготовки и выпуска продукции, опытом и квалификацией сотрудников и другими факторами. Этот выбор далеко не так очевиден, как может показаться на первый взгляд.
Для внедрения новой технологии управления необходим ряд условий.
-Реальная административная поддержка со стороны руководства.
-Формирование партнерских отношений между заказчиком и исполнителем, ориентированных на долгосрочную перспективу.
-Неизменное следование изначально определенным целям и стратегии внедрения на протяжении всего хода выполнения проекта.
-Однозначное, утвержденное заранее разграничение полномочий между заказчиком и исполнителем.
-Активное конструктивное участие ведущих специалистов заказчика, ответственных за различные участки работы предприятия и наделенных полномочиями, достаточными для принятия решений по модернизации процессов, для изменения функциональных обязанностей сотрудников, форматов документов.
-Согласие сторон в том, что изменение технологии управления и изменения в ПО, имеющие цель поддержки этой технологии, - это встречные процессы, ведущие к единой цели.
-Формирование и поддержание доброжелательной атмосферы вокруг работ.
Это значительно ускоряет и делает более качественным процесс внедрения, а также уменьшает стрессы в первые дни после запуска.
Как показывает практика, приобретение мощных дорогостоящих систем не позволяет решить всех проблем аппарата управления, конструкторских и технологических служб. Сегодня потребителя интересует комплексное решение имеющихся проблем, включая выбор оптимальной спецификации программно-аппаратных средств, их увязки и интеграции друг с другом, подбора и тестирования оборудования, его внедрения, обучения персонала, запуска программно-аппаратного комплекса и его технической поддержки.
MES система ФОБОС
Интегрированная система оперативного управления производством «ФОБОС»
(MES – Manufacturing Execution Systems)
2. Технологическая подготовка производства
2.1.Система «ФОБОС» решает задачи технологической подготовки и организации производства. В системе реализовано автоматизированное рабочее место технолога-разработчика маршрутных и операционных технологий. Технологические данные являются основой для оперативного планирования производства.
Оперативное планирование и диспетчерский контроль
Оперативное планирование и диспетчерский контроль прохождения заказов, осуществляется в системе посредством расчета оптимального производственного расписания и последующего мониторинга его выполнения. В основу расчета и управления производственным расписанием положен математический оптимизационный аппарат, позволяющий моделировать 100 сценариев по 3 выбранным значениям критериев из 14 возможных.
Мониторинг состояния производственных заказов
В MES системе «ФОБОС» ведется комплексный мониторинг в on-line режиме состояния производственных заказов. В этой подсистеме ведется детальный анализ возникающих задержек обработки деталей на каждом производственном участке, контролируется их текущий дефицит, производится оперативный анализ производственных затрат (Activity Based Costing) в разрезе как основного технологического оборудования, так и отдельных производственных заказов.
. Принципиальные свойства и достоинства разработки:
На сегодняшний день в России системы «ФОБОС» является наиболее функционально полной реализацией MES. Об этом свидетельствуют ее награды, полученные на престижных форумах и выставках:
• Золотая медаль Всероссийского научно-промышленного форума «Россия Единая» (Нижний Новгород, сентябрь 2001г.)
• Золотая медаль Первого Московского международного салона инноваций и инвестиций (Москва, март 2001).
• Золотая медаль и диплом лауреата конкурса «Национальная безопасность» Второй международной промышленной ярмарки (Москва, июнь 2003г.)
• Дипломы лауреата Международной выставки Softool 2002-2006 гг. (Москва)
Рекомендовано ФРУП «РОСОБОРОНЭКСПОРТ» машиностроительным предприятиям для повышения фондоотдачи оборудования и выполнения требований международного стандарта ISO-9000.
функции MES-системы ФОБОС
Контроль состояния и распределение ресурсов (RAS)
Оперативное/Детальное планирование (ODS)
Диспетчеризация производства (DPU)
Сбор и хранение данных (DCA)
Управление персоналом (LM)
Управление качеством продукции (QM)
Управление производственными процессами (PM)
Управление техобслуживанием и ремонтом (MM)
Анализ производительности (PA)
Отслеживание истории продукт (PTG)
MES система «ФОБОС» позволяет детально контролировать прохождения ДСЕ внутри цеха и отслеживать межцеховую кооперацию.
2.2 MES-система для машиностроения PolyPlan
MES-система PolyPlan является инструментом оперативно-календарного (цехового) планирования и предназначена для формирования оперативных план-графиков работы оборудования (расписаний) как для автоматизированных производственных систем, так и для производственных систем с невысоким уровнем автоматизации.
Планирование ведется по различному составу критериев (до 20) как в случае однокритериальной модели, так и для случая многокритериальной постановки задачи. При этом возможно сокращение таких непроизводительных затрат времени, как: времена переналадки оборудования, времена простоев оборудования по различным причинам. Возможно также сокращение времени длительности выполнения расписания, высвобождение тех или иных единиц технологического и вспомогательного оборудования вследствие повышения загрузки, уменьшение незавершенного производства и др.
Планирование может вестись с учетом альтернативного назначения отдельных партий операций на группы взаимозаменяемого оборудования (в дальнейшем предполагается расширить эту возможность до формирования множества альтернативных технологических процессов).
Имеется возможность как построения детализированных расписаний, так и решения задач объемного характера – определение оценки возможности выполнения номенклатуры на имеющемся фонде времени оборудования с учетом наличия транспортных операций (задача мощностей).
Минимальные требования к вычислительным ресурсам (при ограничении времени счета в три-пять минут для задач большой размерности) – Pentium IV – 2.4/512 Mb RAM.
Ввод данных по номенклатуре деталей в БД номенклатуры с указанием состава операций, времени обработки и переналадки.
Выбор состава и структуры производственной системы (цех, участок), для которой будет проводиться планирование, с указанием времени транспортирования объектов между рабочими центрами (РЦ) или гибкими производственными модулями (ГПМ).
База данных оборудования включает в себя: технологическое оборудование (станки), вспомогательное оборудование (транспортные средства, промышленные роботы и др.)
Система поддерживает мультипроектную идеологию, где в каждом проекте формирования расписания возможен выбор своих данных по характеру использования производственной системы.
При определении номенклатуры запуска возможно назначение одних и тех же ДСЕ на различные единицы технологического оборудования (взаимозаменяемые), что увеличивает гибкость планирования и повышает фондоотдачу.
В каждом проекте, а также в каждом расписании возможен выбор различных критериев планирования (до 20), что позволяет диспетчеру за короткий промежуток времени выбрать наиболее приемлемый на текущий момент времени вариант расписания.
Имеется возможность устанавливать различные ограничения при построении расписаний.
При формировании расписаний имеется возможность настройки алгоритма оптимизации, его точности и глубины его поиска. При этом возможно получение множества допустимых и оптимальных расписаний.
Используемые в PolyPlan алгоритмы оптимизации позволяют за небольшое время получать расписания, близкие к оптимальным.
Диаграмма Гантта является наглядным графическим отображением построенных расписаний.
Результаты формируемых расписаний отражают поминутное состояние производственной системы, а также основные характеристики загрузки.
После выполнения расчетов возможна генерация комплекта документов (сводные ведомости, наряды и др.) как на всю производственную систему, так и на отдельные рабочие места.
Решение задачи анализа мощностей возможно как для участка, так и для всего предприятия на различных горизонтах планирования.
Двухуровневая структура диспетчирования (Администратор – Диспетчеры цехов) позволяет отслеживать выполнение заказов, вносить коррективы и осуществлять управление процессом выполнения заказов.
Список использованной литературы
1. Борисов А.Б. Большой экономический словарь. — М.: Книжный мир, 2003. — 895 с.
2. http://www.imis.ru-Институт информационных систем управления.
3. http://www.parus.ru-Корпоративные системы управления для предприятий и государственных структур.
4. http://www.bankreferatov.ru-Банк рефератов.
5. http://www.itk.ru-Разработка приложений связанное с активной обработкой баз данных.
6. СамуэльсонП.Э., Нордхаус В.Д., Экономика. – Москва, 2007.
7. Борисов Е.Ф. - Экономическая теория. (Учебник) (2005, 3-е изд., 399с.)
8. Зайцев Н.Л. - Экономика, организация и управление предприятием. (Учебное пособие) (2008, 2-е изд., 455с.)
9. Чечевицына Л.Н., Чуев И.Н. - Экономика фирмы. (Учебное пособие) (2006, 400с.)
10. Басовский Л.Е. - Экономика отрасли. (Учебное пособие) (2009, 145с.)
11. http://www.fobos-mes.ru/fobos-system/ME … tions.html
12. http://www.fobos-mes.ru/sistema-polypla … yplan.html
Отредактировано Вогман_Максим (2016-12-17 13:56:18)